土地复垦与生态重建3.ppt

第三章土地复垦与生态重建的基础理论

第一节土壤和植物
第二节生态学基础
第三节景观生态学基础
第四节土壤重构理论
第五节矿山开采沉陷学
第一节土壤和植物

一、土壤的形成
土壤是具有肥力能够生长植物的、疏松的陆地表层。它的形成必须经过两个阶段,先是岩石经过风化变成母质，尔后是成土母质在自然因素的作用下，经过生物作用产生肥力而发育成土壤。这两个过程是同时同地进行的，且需很长时间才能成为土壤。所以最终土壤的形成是成土母质、气候、生物、地形和时间五个因素相互影响、相互渗透，以生物为主导综合作用的结果。

二、土壤的组分及物理特性
土壤（soil）是一个由固、液、气三相组成的分散体系。三相物质的组成彼此相互影响，形成各种物理性质，这些物理性质的差异导致土壤环境功能的差异。

1、土壤孔性
土壤孔性（soilporosity）是土壤孔隙数量、大小孔隙分配和比例特征。土壤孔隙分为无效孔隙（非活性孔隙）、毛管孔隙和通气孔隙（非毛管孔隙）。无效孔隙在无结构的黏土中较多，而在砂质土及结构良好的土壤中少。毛管孔隙能保持对植物有效的毛细管水，对土壤供水供肥具有重要意义。通气孔隙是土壤水分、空气的通道，其数量是土壤通气、透水性的重要指标，一般能保持植物正常生长的通气孔隙度应大于8％，理想的指标为10％～20％。
土壤孔性除了调节水、肥、气、热外，还决定生物的活动。孔隙度影响微生物的活力和养分转化，土壤酶的种类、数量及其活性。研究表明，土壤酶的活性与孔隙度呈正相关。
2、土壤质地
土壤质地（soiltexture）差异形成不同的土壤结构和通透性状，因而对土壤的过滤截留、物理和化学吸附、化学分解、微生物降解等功能都有重要的影响。

分为三类：黏质土类，砂质土类，壤土。

土壤质地在剖面上分布不同，形成不同的土地构型，因而引起通气性、透水性差异。

3、土壤胶体物质
土壤胶体（soilcolloid）是指具有胶体性质、粒径小于0.001mm或0.002mm的微细固体颗粒，是由矿物质微粒（铝硅酸盐类）、腐殖质、铝、铁、锰、硅含水氧化物组成。土壤胶体分为无机胶体、有机胶体和有机－无机复合体等类型，它们有各自的组成成分和性质。

三、土壤污染与自净

（一）土壤污染与自净概述

1.土壤污染
全国科学技术名词审订委员会给出的定义为：土壤污染（soilpollution）是指对人类及动物、植物有害的化学物质经人类活动进入土壤，其积累数量和速度超过土壤净化速度的现象。
中国农业百科全书土壤卷给出的定义为：土壤污染（soilpollution）是指人为活动将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，致使某种有害成分的含量明显高于土壤原有含量，而引起土壤环境质量恶化的现象。

2.土壤的自净
土壤的自净作用是指在自然因素作用下，通过土壤自身的作用，使污染物在土壤环境中的数量、浓度或形态发生变化，活性、毒性降低的过程。土壤环境都有一定的缓冲作用和强大的自然净化作用，土壤的自净作用对维持土壤生态平衡起重要的作用。（二）土壤污染过程
在正常情况下，物质和能量在环境和土壤之间不断进行交换、转化、迁移和积累，处于一定的动态平衡状态中，不会发生土壤环境的污染。但是，随着人类社会对土壤需求的扩展，土壤的开发强度越来越大，向土壤排放的污染物也成倍增加，就打破了土壤环境中的自然动态平衡，会导致土壤酸化、板结，土壤环境质量恶化，对植物的生长造成严重的影响；并因污染物的迁移转化，会引起作物减产，农产品质量下降，通过食物链进一步影响到鱼类、畜禽和野生动物的生长和人体健康。

土壤污染的过程有其自身的特点，首先从土壤污染本身的特点来看，它具有三大特点：（1）具有隐藏性和潜伏性。它对动植物的危害是隐性的，即通过食物链逐级积累危害。（2）具有不可逆性和长期性。土壤一旦遭到污染就极难恢复，重金属元素对土壤的污染是一个不可逆的过程，而许多有机化学物质的污染也是需要一个比较长的降解过程。（3）具有后果严重性。土壤污染往往通过食物链危害动物和人体的健康，造成严重后果。

其次从土壤污染的原因看，土壤污染具有人为性。随着人类社会对土地要求的不断扩大，人类在开发、利用土壤，向土壤高强度索取的同时，向土壤排放的废弃物（污染物）的种类和数量也日益增加。可以说土壤污染是人类谋求自身发展的副产品。（三）土壤污染物的种类及土壤污染发生类型

土壤环境污染物的来源极其广泛，其中主要是工矿企业排放的“三废”物质，以及农药、病原微生物等。土壤环境主要污染物质见下表。

根据土壤环境主要污染物的来源和土壤环境污染的途径，可以把土壤环境污染的发生类型归纳为下列五类：

（1）水质污染型
（2）大气污染型
（3）固体废弃物污染型
（4）农业污染型
（5）综合污染型表：土壤环境主要污染物质（四）土壤自净作用类型

按作用机理的不